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【ICCAD 2021】芯华章:解决产业痛点,构建验证新生态

时间:2021-12-27 20:10:24 作者:刘于苇 阅读:
“即便是国外几家EDA巨头也是从几十年发展中慢慢积累起来的,虽然在产业链上覆盖了更多的点,但这些点无论是工具本身还是产生的数据,都仍比较碎片化。”在日前举办的中国集成电路产业设计年会(ICCAD 2021)上,芯华章产品和业务规划总监杨晔在接受《电子工程专辑》等媒体采访时表示,“巨头们在积累过程中形成垄断格局,往往创新动力不足。在这个大环境下,芯华章选择切入EDA产业链的数字验证环节,数字验证不是一个点,而是互相之间有紧密联系的面。”
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一直以来,EDA工具都属于一个较宽泛的概念,具备很长的链条,从编辑器到下游3D封装管理都是EDA工具范畴。在如此长的产业链中,就如RTL综合或仿真工具和封装测试工具之间,很多的EDA产品之间并没有直接的联系。

在这个长链条行业中,存在几十家国产EDA厂商,目前并没有哪家公司能够把整个产业链的工具做全,因为从规模和历史积累上来说这还不现实。所以目前国产EDA公司都先关注某一块熟悉领域,逐渐做深扩大,实现对国外巨头的追赶。

“即便是国外几家EDA巨头也是从几十年发展中慢慢积累起来的,虽然在产业链上覆盖了更多的点,但这些点无论是工具本身还是产生的数据,都仍比较碎片化。”在日前举办的中国集成电路产业设计年会(ICCAD 2021)上,芯华章产品和业务规划总监杨晔在接受《电子工程专辑》等媒体采访时表示,“巨头们在积累过程中形成垄断格局,往往创新动力不足。在这个大环境下,芯华章选择切入EDA产业链的数字验证环节,数字验证不是一个点,而是互相之间有紧密联系的面。”

芯华章产品和业务规划总监杨晔

产品规划“顺应需求,解决产业痛点

业内人士普遍认为,验证环节面临三个痛点:工具缺乏兼容性、数据碎片化、工具缺乏创新。这些已成为目前芯片设计追求更快、更强、更简单的三大阻碍。

顺应产业需求,芯华章于今年11月24日正式发布四款拥有自主知识产权的数字验证EDA产品,以及统一底层框架的智V验证平台 (FusionVerify Platform)。其中包括国内领先的数字仿真器穹鼎(GalaxSim-1.0),新一代智能验证系统穹景(GalaxPSS),国内EDA领域率先基于字级建模的可扩展形式化验证工具穹瀚(GalaxFV)以及高性能FPGA原型验证系统桦捷(HuaPro-P1)。

据介绍,智V验证平台由逻辑仿真、形式验证、智能验证、FPGA原型验证系统和硬件仿真系统在内的五大产品系列,和智能编译、智能调试以及智能验证座舱等三大基座组成。

杨晔表示,动态仿真和静态仿真两个数字验证中的核心功能,在数字验证平台上形成了互补和配合;智能化验证工具则从需求和架构出发,成为连接动态仿真工具的桥梁,和仿真工具相互配合。同时,因为逻辑仿真从调试到性能有各种不同需求,传统上也需要有硬件辅助,FPGA原型验证系统正是对动态仿真方法学的补充。

芯华章产品从用户界面、调试功能、数据格式均具备统一性,底层编译技术和对新型Arm架构服务器的支持上也全部采用统一框架,形成智能化验证平台。因此,智V验证平台具备了“协同、易用、高效”三大优势,能让工具带来1+1>2的验证效益。在去年的ICCAD 2020上,《电子工程专辑》曾报道了芯华章提出的EDA 2.0终极目标,平台化、智能化、自动化正是向目标努力迈出的一步,“芯华章力争在数字验证这个面上,给下游芯片和IP厂商带来不一样的体验和更大的价值。”杨晔说到。

国产EDA,打造开放协同生态

国内目前已经有了几十家EDA公司,但是任何一家之力都无法覆盖整个EDA产业链,大家都有自己专注和擅长的领域。那么各家EDA公司间如何协同,才能形成更完善的国产EDA产业链?

“开放。每家国产EDA公司做的都是一个面,要考虑面和面之间如何协同合作。”杨晔说到,“产品之间的协同是芯华章目前做得比较好的一块。虽然巨头的EDA产品都属于一家公司旗下,但是实际上各个产品之间的协同配合、开放程度并没有那么好。不同巨头之间的开放程度就更不用说了。”

芯片的整个设计周期中会使用多个工具,每种工具都能产生验证覆盖率,但是融合共享覆盖率却迟迟难以实现。业界普遍的看法是,数字验证中的激励移植、重复编译、碎片化调试所浪费的时间占到总体验证时间的30%以上。因此EDA的长链条上有很多环节存在碎片化问题,这些相邻环节上有很多需要厂商之间开放协同的地方。 

从芯华章产品角度来说,在产品上也是尽量做到开放。比如上面提到的FGPA原型验证系统,其硬件接口是开放的定制化接口,用户可以根据开放接口定制满足自己需求的扩展子卡,跟芯华章软件搭配使用,可以实现不同行业领域的FPGA原型界面系统,这属于硬件开放。软件上则会开放更多的数据标准,去对接行业中的标准数据格式,杨晔表示,芯华章的做法是“反过来让我们的工具对友商工具和行业标准开放,从自己做起,同时积极参与产业联盟,达到国产EDA开放和协同的目标。”

杨晔认为,如果国产厂商一直跟随别人的封闭标准,就只能永远跟在别人后面;国产EDA要想做得更好,给用户带来不一样的体验,就需要有自己的开放标准和接口,才有机会真正超越。

EDA上云面临的困难

从2000年开始,各家EDA厂商就开始尝试上云,然而20多年过去能够真正做到在云上跑EDA的并不多,这其中涉及到云和EDA工具本身,以及客户需求的原因,EDA巨头们在行业垄断的形势下,也没有太大动力去推动上云。但是大家的共识是,云端确实有着EDA急需的弹性算力,云对EDA行业的发展会有很大助力。

芯华章的云原生概念,就是以EDA工具或未来推出跟上云有关的工具和服务,帮助客户更好地利用云端弹性算力,另一方面也能够帮助云厂商更好地对接和服务芯片厂商,解决传统EDA厂商解决不了的问题。杨晔表示,云原生是一个概念,技术上一般是指用容器化做弹性微服务,但这里云原生的含义是以产业应用为核心,让云成为一个随时可用的辅助工具,不是通过上云提高身价,而是要解决用户实际操作过程中使用、垂直应用工具中碰到的上云问题。

芯华章在解决云厂商和芯片产商协同,降低EDA上云难度方面有自己的思考。目前,芯华章新推出的EDA工具,以及还在研发中的一些产品,都致力于帮助客户更好利用云端的弹性算力,通过深度利用云端弹性性能,给用户提供近乎无限的计算弹性以及更优化的使用模式。

“同时,我们也会搭建一座桥梁,帮助云厂商更好地服务芯片厂商,解决传统EDA工具在上云方面的一些局限性。这就是我们提到的‘云原生’。我们本次新产品就融合了人工智能、云原生等技术,对EDA软硬件底层框架进行了自主创新。”杨晔说到。

从EDA厂商角度看chiplet

在今年的ICCAD上,演讲厂商们谈得最多的话题就是Chiplet带来的机会和挑战。作为EDA厂商,芯华章认为Chiplet的火爆对于产业是一件好事,在他们之前发的EDA白皮书中提到,未来,大部分的系统厂商都会想要自己研发芯片,芯片设计的新需求将由应用厂商推动。其中理由一方面是有差异化需求,另一方面则是应用厂商不会轻易地将对系统的knowhow分享给芯片设计公司。

杨晔认为,未来从白家电、手机厂商,到汽车、飞机甚至火箭系统应用都会出现大批的定制芯片。而第三方chiplet可以减少设计时间和成本。但这种方法的可行性常常受到片间互连的性能和可用性的限制,因此对验证对出了更高的要求。实现这个转变需要IP硬件化,EDA也会从目前较关注电路设计和验证流程,上升到能够响应应用层面的需求,将其快速转变为设计架构并对架构设计进行功能、性能方面的早期验证。

换道超车过程当中,必然会出现新的赛道,Chiplet就是一个典型的例子。这样的芯片设计方式需要对软硬件协同进行验证,实现这种验证是未来EDA厂商必须要抓住的新机会,即“EDA for Chiplet”。目前EDA领域在后端已有Chiplet的EDA辅助设计工具,但前端得到的关注比较少,杨晔相信,不久之后前端一定也会出现更加智能化、自动化、能够快速满足应用芯片定制化和能充分应用后端Chiplet能力的新EDA的工具,这也是芯华章努力的方向。

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责编:Luffy Liu

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刘于苇
电子工程专辑(EETimes China)副主分析师。
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